JP2013213735A - Physical quantity sensor and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、物理量センサーおよび電子機器に関する。 The present invention relates to a physical quantity sensor and an electronic device.
近年、例えばシリコンMEMS(Micro Electro Mechanical System)技術を用いて物理量を検出する物理量センサーが開発されている。 In recent years, a physical quantity sensor that detects a physical quantity using, for example, silicon MEMS (Micro Electro Mechanical System) technology has been developed.
物理量センサーは、例えば、基板に固定された固定電極と、固定電極に対して間隙を介して対向配置された可動電極と、を有し、固定電極と可動電極との間の静電容量に基づいて、加速度等の物理量を検出する。 The physical quantity sensor has, for example, a fixed electrode fixed to a substrate and a movable electrode disposed to face the fixed electrode with a gap therebetween, and is based on a capacitance between the fixed electrode and the movable electrode. Then, a physical quantity such as acceleration is detected.
例えば特許文献1には、2つのアンカー部(固定部)によって支持され、枠部材および可動電極を備えた可動体を含む加速度センサーが開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses an acceleration sensor that includes a movable body that is supported by two anchor portions (fixed portions) and includes a frame member and a movable electrode.
しかしながら、特許文献1に記載された加速度センサーでは、可動体は2つの固定部によって両端が支持されている。そのため、例えば熱が加わると、2つの固定部によって支持されていることに起因する応力が、可動体に生じることがあった。これにより、例えば、可動体に捻じれが生じ、加速度センサーの感度が低下することがあった。 However, in the acceleration sensor described in Patent Document 1, both ends of the movable body are supported by two fixed portions. For this reason, for example, when heat is applied, stress due to being supported by the two fixed portions may occur in the movable body. As a result, for example, the movable body is twisted, and the sensitivity of the acceleration sensor may be reduced.
本発明のいくつかの態様に係る目的の1つは、可動体に応力が生じること抑制できる物理量センサーを提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の1つは、上記の物理量センサーを有する電子機器を提供することにある。 One of the objects according to some aspects of the present invention is to provide a physical quantity sensor that can suppress the occurrence of stress in a movable body. Another object of some aspects of the present invention is to provide an electronic apparatus having the physical quantity sensor.
本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することができる。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following aspects or application examples.
[適用例1]
本適用例に係る物理量センサーは、
基板と、
前記基板に固定されている固定部および固定電極部と、
平面視において前記固定部の周りに設けられている支持部、前記支持部に支持され第1軸に沿って延出し前記固定電極部に対向して配置されている可動電極部、および前記固定部と前記支持部とを連結しているバネ部を備え、前記第1軸と交差する第2軸に沿って変位可能な可動体と、
を含み、
前記支持部は、前記第1軸に沿って延出する第1梁部と、前記第2軸に沿って延出する第2梁部とを備えている。
[Application Example 1]
The physical quantity sensor according to this application example is
A substrate,
A fixed portion and a fixed electrode portion fixed to the substrate;
A support portion provided around the fixed portion in plan view, a movable electrode portion supported by the support portion and extending along a first axis and disposed to face the fixed electrode portion, and the fixed portion And a movable part that is displaceable along a second axis that intersects the first axis,
Including
The support portion includes a first beam portion extending along the first axis and a second beam portion extending along the second axis.
このような物理量センサーによれば、2つの固定部によって可動体の両端が支持されている形態に比べて、例えば、熱が加わった場合や、モールド樹脂を用いて実装する場合に、固定部によって支持されていることに起因する応力が可動体に生じることを抑制できる。その結果、このような物理量センサーでは、例えば、可動体に捻じれが生じることを抑制でき、高い感度を有することができる。 According to such a physical quantity sensor, compared to a form in which both ends of the movable body are supported by two fixed portions, for example, when heat is applied or when mounting using a mold resin, It can suppress that the stress resulting from being supported arises in a movable body. As a result, such a physical quantity sensor can suppress, for example, twisting of the movable body and can have high sensitivity.
[適用例2]
本適用例に係る物理量センサーにおいて、
前記固定部は、平面視において、前記固定部および前記可動体を含んで構成されている構造体の重心と重なって設けられていてもよい。
[Application Example 2]
In the physical quantity sensor according to this application example,
The fixed portion may be provided so as to overlap with the center of gravity of a structure including the fixed portion and the movable body in a plan view.
このような物理量センサーによれば、可動体は、より安定して支持されることができる。 According to such a physical quantity sensor, the movable body can be supported more stably.
[適用例3]
本適用例に係る物理量センサーにおいて、
前記第1梁部は前記可動電極部の機能を備え、
前記基板には、前記第1梁部と対向して前記固定電極部が設けられていてもよい。
[Application Example 3]
In the physical quantity sensor according to this application example,
The first beam portion has a function of the movable electrode portion,
The fixed electrode portion may be provided on the substrate so as to face the first beam portion.
このような物理量センサーによれば、高い感度を有することができる。 Such a physical quantity sensor can have high sensitivity.
[適用例4]
本適用例に係る物理量センサーにおいて、
前記バネ部に隣り合って、前記可動電極部が設けられていてもよい。
[Application Example 4]
In the physical quantity sensor according to this application example,
The movable electrode portion may be provided adjacent to the spring portion.
このような物理量センサーによれば、固定電極部によってバネ部に不要な静電力が働くことを、可動電極部により抑制できる。これにより、可動体は、安定して動作することができる。 According to such a physical quantity sensor, it is possible to suppress unnecessary electrostatic force from acting on the spring portion by the fixed electrode portion by the movable electrode portion. Thereby, the movable body can operate stably.
[適用例5]
本適用例に係る物理量センサーにおいて、
前記第2梁部は、前記第2軸に沿って1対設けられ、
前記可動電極部は、前記第2梁部の各々から前記第1軸に沿って延出していてもよい。
[Application Example 5]
In the physical quantity sensor according to this application example,
A pair of the second beam portions is provided along the second axis;
The movable electrode portion may extend from each of the second beam portions along the first axis.
このような物理量センサーによれば、可動体に応力が生じること抑制できる。 According to such a physical quantity sensor, it is possible to suppress the stress from being generated in the movable body.
[適用例6]
本適用例に係る物理量センサーにおいて、
前記第2梁部は、前記第2軸に沿って1対設けられ、
前記可動電極部の両端部は、前記第2梁部同士に接続されていてもよい。
[Application Example 6]
In the physical quantity sensor according to this application example,
A pair of the second beam portions is provided along the second axis;
Both end portions of the movable electrode portion may be connected to the second beam portions.
このような物理量センサーによれば、高い剛性を有することができる。 According to such a physical quantity sensor, it can have high rigidity.
[適用例7]
本適用例に係る物理量センサーにおいて、
1つの前記固定電極部に対し、少なくとも2つの前記可動電極部が対向していてもよい。
[Application Example 7]
In the physical quantity sensor according to this application example,
At least two movable electrode portions may be opposed to one fixed electrode portion.
このような物理量センサーによれば、小型化を図ることができる。 According to such a physical quantity sensor, the size can be reduced.
[適用例8]
本適用例に係る電子機器は、
本適用例に係る物理量センサーを含む。
[Application Example 8]
The electronic device according to this application example is
The physical quantity sensor according to this application example is included.
このような電子機器によれば、可動体に応力が生じること抑制できる物理量センサーを有することができる。 According to such an electronic apparatus, it is possible to have a physical quantity sensor that can suppress the occurrence of stress in the movable body.
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments described below do not unduly limit the contents of the present invention described in the claims. In addition, not all of the configurations described below are essential constituent requirements of the present invention.
1. 物理量センサー
まず、本実施形態に係る物理量センサーについて、図面を参照しながら説明する。図1は、本実施形態に係る物理量センサー100を模式的に示す平面図である。図2は、本実施形態に係る物理量センサー100を模式的に示す図1のII−II線断面図である。なお、図1および図2では、互いに直交する3つの軸として、X軸、Y軸、Z軸を図示している。
1. Physical Quantity Sensor First, a physical quantity sensor according to this embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view schematically showing a physical quantity sensor 100 according to the present embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 1 schematically illustrating the physical quantity sensor 100 according to the present embodiment. In FIGS. 1 and 2, the X axis, the Y axis, and the Z axis are illustrated as three axes orthogonal to each other.
物理量センサー100は、例えば、慣性センサーとして使用することができ、具体的には、例えば、水平方向(X軸方向)の加速度を測定するための加速度センサー(静電容量型加速度センサー、静電容量型MEMS加速度センサー)として利用可能である。 The physical quantity sensor 100 can be used as, for example, an inertial sensor, and specifically, for example, an acceleration sensor (capacitance type acceleration sensor, electrostatic capacity) for measuring acceleration in the horizontal direction (X-axis direction). Type MEMS acceleration sensor).
物理量センサー100は、図1および図2に示すように、基板10と、固定部32と、可動体34と、固定電極部39a,39bと、を含む。固定部32、可動体34、および固定電極部39a,39bは、機能素子30を構成している。可動体34は、支持部35と、バネ部36と、可動電極部38と、を備えている。さらに、物理量センサー100は、蓋体20を含むことができる。なお、便宜上、図1では、蓋体20の図示を省略している。 As shown in FIGS. 1 and 2, the physical quantity sensor 100 includes a substrate 10, a fixed portion 32, a movable body 34, and fixed electrode portions 39 a and 39 b. The fixed portion 32, the movable body 34, and the fixed electrode portions 39a and 39b constitute a functional element 30. The movable body 34 includes a support portion 35, a spring portion 36, and a movable electrode portion 38. Further, the physical quantity sensor 100 can include a lid 20. For convenience, illustration of the lid 20 is omitted in FIG.
基板10の材質は、例えば、ガラス、シリコンである。基板10は、図2に示すように、第1面12と、第1面12と反対側の第2面14と、を有している。第1面12には、凹部16が設けられている。凹部16の上方には、間隙を介して、可動体34が設けられている。凹部16によって、可動体34は、基板10に妨害されることなく、X軸に沿って変位することができる。凹部16の平面形状(Z軸方向から見たときの形状)は、特に限定されない。 The material of the substrate 10 is, for example, glass or silicon. As shown in FIG. 2, the substrate 10 has a first surface 12 and a second surface 14 opposite to the first surface 12. A recess 16 is provided in the first surface 12. A movable body 34 is provided above the recess 16 via a gap. By the recess 16, the movable body 34 can be displaced along the X axis without being obstructed by the substrate 10. The planar shape of the recess 16 (the shape when viewed from the Z-axis direction) is not particularly limited.
基板10は、平面視において(Z軸方向から見て)、凹部16に囲まれたポスト部18a,18bを有している。ポスト部18aは、固定部32を支持するための部分である。ポスト部18bは、固定電極部39a,39bを支持するための部分である。図示の例では、ポスト部18aは1つ設けられ、ポスト部18bは2つ設けられている。ポスト部18aは、例えば、2つのポスト部18bの間に位置している。ポスト部18a,18bの平面形状は、例えば、四角形である。 The substrate 10 has post portions 18a and 18b surrounded by the recess 16 in a plan view (viewed from the Z-axis direction). The post part 18 a is a part for supporting the fixing part 32. The post portion 18b is a portion for supporting the fixed electrode portions 39a and 39b. In the illustrated example, one post portion 18a is provided and two post portions 18b are provided. The post part 18a is located between, for example, two post parts 18b. The planar shape of the post portions 18a and 18b is, for example, a quadrangle.
蓋体20は、基板10上(基板10の第1面12)に設けられている。基板10および蓋体20は、パッケージを構成することができる。基板10および蓋体20は、キャビティー22を形成することができ、キャビティー22に機能素子30を収容することができる。キャビティー22は、例えば、不活性ガス(例えば窒素ガス)雰囲気で密閉されていてもよい。 The lid 20 is provided on the substrate 10 (the first surface 12 of the substrate 10). The substrate 10 and the lid 20 can constitute a package. The substrate 10 and the lid 20 can form a cavity 22, and the functional element 30 can be accommodated in the cavity 22. For example, the cavity 22 may be sealed in an inert gas (for example, nitrogen gas) atmosphere.
蓋体20の材質は、例えば、シリコン、ガラスである。蓋体20と基板10との接合方法は、特に限定されないが、例えば、基板10の材質がガラスであり、蓋体20の材質がシリコンである場合は、基板10と蓋体20とは、陽極接合されることができる。 The material of the lid 20 is, for example, silicon or glass. The bonding method of the lid 20 and the substrate 10 is not particularly limited. For example, when the material of the substrate 10 is glass and the material of the lid 20 is silicon, the substrate 10 and the lid 20 are anodes. Can be joined.
機能素子30は、基板10上に支持されている。機能素子30は、基板10および蓋体20によって囲まれるキャビティー22に収容されている。 The functional element 30 is supported on the substrate 10. The functional element 30 is accommodated in a cavity 22 surrounded by the substrate 10 and the lid 20.
可動体34は、X軸方向の加速度に応じて、X軸方向(+X軸方向または−X軸方向)に変位する。このような変位に伴って、可動電極部38と固定電極部39aとの間の隙間、および可動電極部38と固定電極部39bとの間の隙間の大きさが変化する。すなわち、可動体34の変位に伴って、可動電極部38と固定電極部39aとの間の静電容量、および可動電極部38と固定電極部39bとの間の静電容量の大きさが変化する。これらの静電容量の変化に基づいて、物理量センサー100は、X軸方向の加速度を検出することができる。 The movable body 34 is displaced in the X-axis direction (+ X-axis direction or −X-axis direction) according to the acceleration in the X-axis direction. With such a displacement, the size of the gap between the movable electrode portion 38 and the fixed electrode portion 39a and the size of the gap between the movable electrode portion 38 and the fixed electrode portion 39b change. That is, with the displacement of the movable body 34, the capacitance between the movable electrode portion 38 and the fixed electrode portion 39a and the capacitance between the movable electrode portion 38 and the fixed electrode portion 39b change. To do. Based on these changes in capacitance, the physical quantity sensor 100 can detect acceleration in the X-axis direction.
固定部32は、基板10のポスト部18aに固定(接合)されている。固定部32の数は、1つである。固定部32は、図1に示すように平面視において、固定部32および可動体34を含んで構成される構造体31の重心Gと重なって設けられている。固定部32の平面形状は、例えば、四角形である。図1に示す例では、ポスト部18aは、固定部32の外縁の内側に位置している。固定部32によって、可動体34は、基板10の上方に間隙を介して支持されている。 The fixed portion 32 is fixed (bonded) to the post portion 18 a of the substrate 10. The number of the fixing parts 32 is one. As shown in FIG. 1, the fixed portion 32 is provided so as to overlap with the center of gravity G of the structure 31 including the fixed portion 32 and the movable body 34 in plan view. The planar shape of the fixing part 32 is, for example, a quadrangle. In the example shown in FIG. 1, the post portion 18 a is located inside the outer edge of the fixed portion 32. The movable body 34 is supported by the fixed portion 32 above the substrate 10 via a gap.
支持部35は、基板10の上方に間隙を介して設けられている。支持部35は、図1に示すように平面視において、固定部32の周りに設けられている。図示の例では、支持部35は、固定部32を囲んで設けられている。可動体34は、支持部35の内側に位置している固定部32によって支持されている。支持部35は、可動電極部38を支持することができる。 The support part 35 is provided above the substrate 10 via a gap. As shown in FIG. 1, the support portion 35 is provided around the fixed portion 32 in a plan view. In the illustrated example, the support part 35 is provided so as to surround the fixing part 32. The movable body 34 is supported by a fixed portion 32 located inside the support portion 35. The support part 35 can support the movable electrode part 38.
支持部35の形状は、例えば、フレーム状である。支持部35は、例えば、Y軸(第1軸)に沿って延出する第1梁部35a,35bと、X軸(第2軸)に沿って延出する第2梁部35c,35dと、を有している。すなわち、第1梁部は、Y軸に沿って1対設けられ、第2梁部は、X軸に沿って1対設けられている。第1梁部35aは、固定部32の−X軸側に位置している。第1梁部35bは、固定部32の+X軸側に位置している。第2梁部35cは、固定部32の+Y軸側に位置し、第1梁部35aから第1梁部35bまで延出している。第2梁部35dは、固定部32の−Y軸側に位置し、第1梁部35aから第1梁部35bまで延出している。 The shape of the support portion 35 is, for example, a frame shape. The support portion 35 includes, for example, first beam portions 35a and 35b extending along the Y axis (first axis), and second beam portions 35c and 35d extending along the X axis (second axis). ,have. That is, a pair of first beam portions is provided along the Y axis, and a pair of second beam portions is provided along the X axis. The first beam portion 35 a is located on the −X axis side of the fixed portion 32. The first beam portion 35 b is located on the + X axis side of the fixed portion 32. The second beam portion 35c is located on the + Y axis side of the fixed portion 32, and extends from the first beam portion 35a to the first beam portion 35b. The second beam portion 35d is located on the −Y axis side of the fixed portion 32, and extends from the first beam portion 35a to the first beam portion 35b.
なお、図示はしないが、支持部35は、平面視において、固定部32を囲んで設けられていなくてもよい。例えば、支持部35は、第1梁部35a,35bの一方を有していなくてもよい。 Although not illustrated, the support portion 35 may not be provided so as to surround the fixed portion 32 in plan view. For example, the support portion 35 may not have one of the first beam portions 35a and 35b.
バネ部36は、基板10の上方に間隙を介して設けられている。バネ部36は、固定部32と支持部35とを連結している。バネ部36は、X軸に沿って変位可能であり、支持部35をX軸方向に変位し得るように構成されている。 The spring part 36 is provided above the substrate 10 via a gap. The spring portion 36 connects the fixed portion 32 and the support portion 35. The spring portion 36 can be displaced along the X axis, and is configured to displace the support portion 35 in the X axis direction.
バネ部36は、例えば、第1延出部36aと、第2延出部36bと、第3延出部36cと、第4延出部36dと、を有している。第1延出部36aは、固定部32から支持部35の第2梁部35cまで、Y軸に沿って往復しながら−X軸方向に延出している。第2延出部36bは、固定部32から第2梁部35cまで、Y軸に沿って往復しながら+X軸方向に延出している。第3延出部36cは、固定部32から支持部35の第2梁部35dまで、Y軸に沿って往復しながら−X軸方向に延出している。第4延出部36dは、固定部32から支持部35の第2梁部35dまで、Y軸に沿って往復しながら+X軸方向に延出している。 The spring portion 36 includes, for example, a first extension portion 36a, a second extension portion 36b, a third extension portion 36c, and a fourth extension portion 36d. The first extending portion 36a extends in the −X axis direction while reciprocating along the Y axis from the fixed portion 32 to the second beam portion 35c of the support portion 35. The second extending portion 36b extends in the + X axis direction while reciprocating along the Y axis from the fixed portion 32 to the second beam portion 35c. The third extending portion 36 c extends in the −X axis direction while reciprocating along the Y axis from the fixed portion 32 to the second beam portion 35 d of the support portion 35. The fourth extending portion 36d extends in the + X-axis direction while reciprocating along the Y-axis from the fixed portion 32 to the second beam portion 35d of the support portion 35.
図示の例では、第1延出部36aおよび第3延出部36cは、重心Gを通りX軸に平行な第1直線(図示せず)に関して対称である。同様に、第2延出部36bおよび第4延出部36dは、第1直線に関して対称である。また、第1延出部36aおよび第2延出部36bは、重心Gを通りY軸に平行な第2直線(図示せず)に関して対称である。同様に、第3延出部36cおよび第4延出部36dは、第2直線に関して対称である。 In the illustrated example, the first extending portion 36a and the third extending portion 36c are symmetric with respect to a first straight line (not shown) that passes through the center of gravity G and is parallel to the X axis. Similarly, the 2nd extension part 36b and the 4th extension part 36d are symmetrical about the 1st straight line. The first extending portion 36a and the second extending portion 36b are symmetric with respect to a second straight line (not shown) that passes through the center of gravity G and is parallel to the Y axis. Similarly, the third extending portion 36c and the fourth extending portion 36d are symmetric with respect to the second straight line.
なお、図示の例では、バネ部36は、4つの延出部を有しているが、支持部35をX軸方向に変位し得るように構成されていれば、延出部の数は、特に限定されない。 In the illustrated example, the spring portion 36 has four extending portions. However, if the supporting portion 35 can be displaced in the X-axis direction, the number of extending portions is as follows. There is no particular limitation.
可動電極部38は、支持部35に支持されている。可動電極部38は、固定電極部39a,39bに対向して配置されている。可動電極部38は、支持部35に接続されている。より具体的には、可動電極部38の一方の端部が支持部35に接続され、他方の端部は支持部35に接続されていない。可動電極部38は、支持部35から、Y軸に沿って延出している。 The movable electrode portion 38 is supported by the support portion 35. The movable electrode portion 38 is disposed to face the fixed electrode portions 39a and 39b. The movable electrode portion 38 is connected to the support portion 35. More specifically, one end portion of the movable electrode portion 38 is connected to the support portion 35, and the other end portion is not connected to the support portion 35. The movable electrode portion 38 extends from the support portion 35 along the Y axis.
図示の例では、可動電極部38は、複数設けられ、支持部35の第2梁部35c,35dの各々からY軸に沿って延出している。より具体的には、第2梁部35cから4つの可動電極部38が−Y軸方向に延出し、第2梁部35dから4つの可動電極部38が+Y軸方向に延出している。図示の例では、バネ部36よりも−X軸側に、第2梁部35cから延出した2つの可動電極部38、および第2梁部35dから延出した2つの可動電極部38が配置されている。また、バネ部36よりも+X軸側に、第2梁部35cから延出した2つの可動電極部38、および第2梁部35dから延出した2つの可動電極部38が配置されている。 In the illustrated example, a plurality of movable electrode portions 38 are provided, and extend from the second beam portions 35c and 35d of the support portion 35 along the Y axis. More specifically, the four movable electrode portions 38 extend from the second beam portion 35c in the −Y axis direction, and the four movable electrode portions 38 extend from the second beam portion 35d in the + Y axis direction. In the illustrated example, two movable electrode portions 38 extending from the second beam portion 35c and two movable electrode portions 38 extending from the second beam portion 35d are arranged on the −X axis side of the spring portion 36. Has been. In addition, two movable electrode portions 38 extending from the second beam portion 35c and two movable electrode portions 38 extending from the second beam portion 35d are arranged on the + X axis side of the spring portion 36.
固定電極部39a,39bは、基板10のポスト部18bに固定(接合)されている。固定電極部39a,39bは、可動電極部38と対向して配置されている。図示の例では、1つの固定電極部39aに対し、2つの可動電極部38が対向している。より具体的には、固定電極部39aに対し、第2梁部35cから延出している可動電極部38と、第2梁部35dから延出している可動電極部38と、が対向している。同様に、1つの固定電極部39bに対し、2つの可動電極部38が対向している。より具体的には、固定電極部39bに対し、第2梁部35cから延出している可動電極部38と、第2梁部35dから延出している可動電極部38と、が対向している。 The fixed electrode portions 39 a and 39 b are fixed (bonded) to the post portion 18 b of the substrate 10. The fixed electrode portions 39a and 39b are disposed to face the movable electrode portion 38. In the illustrated example, two movable electrode portions 38 are opposed to one fixed electrode portion 39a. More specifically, the movable electrode portion 38 extending from the second beam portion 35c and the movable electrode portion 38 extending from the second beam portion 35d are opposed to the fixed electrode portion 39a. . Similarly, two movable electrode portions 38 are opposed to one fixed electrode portion 39b. More specifically, the movable electrode portion 38 extending from the second beam portion 35c and the movable electrode portion 38 extending from the second beam portion 35d are opposed to the fixed electrode portion 39b. .
固定電極部39a,39bは、Y軸に沿って延在している。固定電極部39a,39bは、例えば、複数設けられている。より具体的には、固定電極部39a,39bは、X軸に沿って交互に配置され、固定電極部39aと固定電極部39bとの間に、可動電極部38が配置されている。複数の固定電極部39aは、図示せぬ配線によって、互いに電気的に接続されている。複数の固定電極部39bは、図示せぬ配線によって、互いに電気的に接続されている。 The fixed electrode portions 39a and 39b extend along the Y axis. For example, a plurality of fixed electrode portions 39a and 39b are provided. More specifically, the fixed electrode portions 39a and 39b are alternately disposed along the X axis, and the movable electrode portion 38 is disposed between the fixed electrode portion 39a and the fixed electrode portion 39b. The plurality of fixed electrode portions 39a are electrically connected to each other by wiring (not shown). The plurality of fixed electrode portions 39b are electrically connected to each other by wiring (not shown).
図示の例では、バネ部36よりも−X軸側に、2つの固定電極部39a、および2つの固定電極部39bが配置されている。また、バネ部36よりも+X軸側に、2つの固定電極部39a、および2つの固定電極部39bが配置されている。 In the illustrated example, two fixed electrode portions 39 a and two fixed electrode portions 39 b are arranged on the −X axis side of the spring portion 36. In addition, two fixed electrode portions 39a and two fixed electrode portions 39b are arranged on the + X axis side of the spring portion 36.
固定電極部39a,39bは、例えば、他の部分よりも幅(X軸方向の大きさ)が広い幅広部40を有している。図示の例では、幅広部40の平面形状は、四角形である。幅広部40によって、固定電極部39a,39bとポスト部18bとの接触面積を大きくすることができる。そのため、固定電極部39a,39bとポスト部18bとの接合強度を大きくすることができる。 The fixed electrode portions 39a and 39b have, for example, a wide portion 40 having a width (size in the X-axis direction) wider than other portions. In the illustrated example, the planar shape of the wide portion 40 is a quadrangle. By the wide portion 40, the contact area between the fixed electrode portions 39a and 39b and the post portion 18b can be increased. Therefore, the bonding strength between the fixed electrode portions 39a and 39b and the post portion 18b can be increased.
固定部32および可動体34は、構造体31として一体に設けられている。機能素子30の材質は、例えば、リン、ボロン等の不純物がドープされることにより導電性が付与されたシリコンである。 The fixed portion 32 and the movable body 34 are integrally provided as the structure 31. The material of the functional element 30 is, for example, silicon provided with conductivity by doping impurities such as phosphorus and boron.
固定部32および固定電極部39a,39bと、基板10と、の接合方法は、特に限定されないが、例えば、基板10の材質がガラスであり、機能素子30の材質がシリコンである場合は、基板10と機能素子30とは、陽極接合されることができる。 The bonding method of the fixed portion 32 and the fixed electrode portions 39a and 39b and the substrate 10 is not particularly limited. For example, when the material of the substrate 10 is glass and the material of the functional element 30 is silicon, the substrate 10 and the functional element 30 can be anodically bonded.
物理量センサー100では、可動電極部38と固定電極部39aとの間の静電容量を測定し、さらに、可動電極部38と固定電極部39bとの間の静電容量を測定することができる。このように物理量センサー100では、可動電極部38と固定電極部39aとの間の静電容量、および可動電極部38と固定電極部39bとの間の静電容量を別々に測定し、それらの測定結果に基づいて、高精度に物理量(加速度)を検出することができる。 The physical quantity sensor 100 can measure the capacitance between the movable electrode portion 38 and the fixed electrode portion 39a, and can further measure the capacitance between the movable electrode portion 38 and the fixed electrode portion 39b. As described above, the physical quantity sensor 100 separately measures the electrostatic capacitance between the movable electrode portion 38 and the fixed electrode portion 39a and the electrostatic capacitance between the movable electrode portion 38 and the fixed electrode portion 39b. Based on the measurement result, the physical quantity (acceleration) can be detected with high accuracy.
上述のように、物理量センサー100は、加速度センサーやジャイロセンサー等の慣性センサーとして使用することができ、具体的には、例えば、水平方向(X軸方向)の加速度を測定するための静電容量型加速度センサーとして使用することができる。 As described above, the physical quantity sensor 100 can be used as an inertial sensor such as an acceleration sensor or a gyro sensor. Specifically, for example, a capacitance for measuring acceleration in the horizontal direction (X-axis direction). It can be used as a type acceleration sensor.
本実施形態に係る物理量センサー100は、例えば、以下の特徴を有する。 The physical quantity sensor 100 according to the present embodiment has the following features, for example.
物理量センサー100によれば、支持部35は、平面視において、固定部32の周りに設けられている。すなわち、可動体34は、支持部35の内側に位置している固定部32によって支持されている。これにより、物理量センサー100では、安定して1つの固定部32で可動体34を支持することができる。そのため、物理量センサー100では、2つの固定部によって可動体の両端が支持されている形態に比べて、例えば、熱が加わった場合や、モールド樹脂を用いて物理量センサー100を実装する場合に、固定部32によって支持されていることに起因する応力が可動体34に生じることを抑制できる。その結果、物理量センサー100では、例えば、可動体34に捻じれが生じることを抑制でき、高い感度を有することができる。 According to the physical quantity sensor 100, the support portion 35 is provided around the fixed portion 32 in plan view. In other words, the movable body 34 is supported by the fixed portion 32 located inside the support portion 35. Thereby, in the physical quantity sensor 100, the movable body 34 can be stably supported by the single fixed portion 32. Therefore, the physical quantity sensor 100 is fixed when, for example, heat is applied or when the physical quantity sensor 100 is mounted using a mold resin, as compared with a configuration in which both ends of the movable body are supported by the two fixing portions. It can suppress that the stress resulting from being supported by the part 32 arises in the movable body 34. FIG. As a result, the physical quantity sensor 100 can suppress, for example, the twisting of the movable body 34 and can have high sensitivity.
物理量センサー100によれば、固定部32は、平面視において、固定部32および可動体34を含んで構成されている構造体31の重心Gと、重なって設けられている。そのため、可動体34は、より安定して支持されることができる。 According to the physical quantity sensor 100, the fixed portion 32 is provided so as to overlap with the center of gravity G of the structure 31 including the fixed portion 32 and the movable body 34 in plan view. Therefore, the movable body 34 can be supported more stably.
物理量センサー100によれば、1つの固定電極部39aに対し、2つの可動電極部38が対向している。同様に、1つの固定電極部39bに対し、2つの可動電極部38が対向している。すなわち、2つの可動電極部38に対して、共通の固定電極部が設けられている。そのため、2つの可動電極部38に対して、固定電極部の幅広部40の数を1つにすることができ、さらに、固定電極部と電気的に接続される配線(図示せず)の数を1つにすることができる。そのため、物理量センサー100では、小型化を図ることができる。 According to the physical quantity sensor 100, two movable electrode portions 38 are opposed to one fixed electrode portion 39a. Similarly, two movable electrode portions 38 are opposed to one fixed electrode portion 39b. That is, a common fixed electrode portion is provided for the two movable electrode portions 38. Therefore, the number of the wide portions 40 of the fixed electrode portion can be reduced to one for the two movable electrode portions 38, and the number of wirings (not shown) electrically connected to the fixed electrode portion. Can be made one. Therefore, the physical quantity sensor 100 can be downsized.
物理量センサー100によれば、固定部32および可動体34は、一体に設けられている。そのため、例えば、シリコン基板(図示せず)を加工することにより、固定部32および可動体34を一体に形成することができる。これにより、例えば、シリコン半導体デバイスの製造に用いられる微細な加工技術の適用が可能となり、小型化を図ることができる。 According to the physical quantity sensor 100, the fixed portion 32 and the movable body 34 are integrally provided. Therefore, for example, the fixed portion 32 and the movable body 34 can be integrally formed by processing a silicon substrate (not shown). Thereby, for example, it becomes possible to apply a fine processing technique used in the manufacture of a silicon semiconductor device, and miniaturization can be achieved.
2. 物理量センサーの製造方法
次に、本実施形態に係る物理量センサーの製造方法について、図面を参照しながら説明する。図3および図4は、本実施形態に係る物理量センサー100の製造工程を模式的に示す断面図である。
2. Manufacturing Method of Physical Quantity Sensor Next, a manufacturing method of the physical quantity sensor according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. 3 and 4 are cross-sectional views schematically showing manufacturing steps of the physical quantity sensor 100 according to the present embodiment.
図3に示すように、基板10の第1面12に、凹部16を形成する。凹部16は、例えば、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術により形成される。これにより、ポスト部18a,18bを有する基板10を用意することができる。 As shown in FIG. 3, a recess 16 is formed in the first surface 12 of the substrate 10. The recess 16 is formed by, for example, a photolithography technique and an etching technique. Thereby, the board | substrate 10 which has the post parts 18a and 18b can be prepared.
図4に示すように、基板10上に機能素子30を形成する。より具体的には、機能素子30は、シリコン基板(図示せず)を基板10のポスト部18a,18bに接合し、該シリコン基板を薄膜化させた後にパターニングすることにより形成される。パターニングは、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術によって行われる。シリコン基板と基板10の接合は、例えば、陽極接合によって行われる。 As shown in FIG. 4, the functional element 30 is formed on the substrate 10. More specifically, the functional element 30 is formed by bonding a silicon substrate (not shown) to the post portions 18a and 18b of the substrate 10, thinning the silicon substrate, and then patterning. The patterning is performed by a photolithography technique and an etching technique. The bonding between the silicon substrate and the substrate 10 is performed by, for example, anodic bonding.
図2に示すように、基板10および蓋体20を接合して、基板10および蓋体20によって囲まれるキャビティー22に機能素子30を収容する。基板10と蓋体20との接合は、例えば、陽極接合によって行われる。 As illustrated in FIG. 2, the substrate 10 and the lid 20 are joined, and the functional element 30 is accommodated in the cavity 22 surrounded by the substrate 10 and the lid 20. The bonding between the substrate 10 and the lid 20 is performed by, for example, anodic bonding.
以上の工程により、物理量センサー100を製造することができる。 Through the above steps, the physical quantity sensor 100 can be manufactured.
物理量センサー100の製造方法によれば、可動体34に応力が生じること抑制できる物理量センサー100を形成することができる。 According to the manufacturing method of the physical quantity sensor 100, the physical quantity sensor 100 that can suppress the occurrence of stress in the movable body 34 can be formed.
3. 物理量センサーの変形例
3.1. 第1変形例
次に、本実施形態の第1変形例に係る物理量センサーについて、図面を参照しながら説明する。図5は、本実施形態の第1変形例に係る物理量センサー200を模式的に示す平面図である。なお、図5では、互いに直交する3つの軸として、X軸、Y軸、Z軸を図示している。以下、物理量センサー200において、上述した物理量センサー100の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
3. Modification of physical quantity sensor 3.1. First Modification Next, a physical quantity sensor according to a first modification of the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a plan view schematically showing a physical quantity sensor 200 according to a first modification of the present embodiment. In FIG. 5, an X axis, a Y axis, and a Z axis are illustrated as three axes orthogonal to each other. Hereinafter, in the physical quantity sensor 200, members having the same functions as the constituent members of the physical quantity sensor 100 described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
物理量センサー100では、図1に示すように、支持部35の第1梁部35a,35bは、可動電極部38の機能を備えていなかった。これに対し、物理量センサー200では、図5に示すように、支持部35の第1梁部35a,35bは、可動電極部38の機能を備えることができる。すなわち、支持部35は、電極部35a,35bを有している。物理量センサー200は、さらに、固定電極部39cを有している。 In the physical quantity sensor 100, as shown in FIG. 1, the first beam portions 35 a and 35 b of the support portion 35 do not have the function of the movable electrode portion 38. On the other hand, in the physical quantity sensor 200, as shown in FIG. 5, the first beam portions 35 a and 35 b of the support portion 35 can have the function of the movable electrode portion 38. That is, the support part 35 has electrode parts 35a and 35b. The physical quantity sensor 200 further includes a fixed electrode portion 39c.
固定電極部39cは、基板10に設けられている。より具体的には、固定電極部39cは、基板10のポスト部18bに固定(接合)されている。図示の例では、固定電極部39cは、2つ設けられている。一方の固定電極部391は、支持部35の第1梁部35aと対向している。他方の固定電極部392は、支持部35の第1梁部35bと対向している。より具体的には、平面視において、複数の固定電極部39a,39bのうち最も−X軸側に配置された固定電極部39aと、第1梁部35aと、の間に固定電極部391が配置され、複数の固定電極部39a,39bのうち最も+X軸側に配置された固定電極部39bと、第1梁部35bと、の間に固定電極部392が配置されている。複数の固定電極部39a,39bは、固定電極部391,392の間に設けられている。 The fixed electrode portion 39 c is provided on the substrate 10. More specifically, the fixed electrode portion 39 c is fixed (bonded) to the post portion 18 b of the substrate 10. In the illustrated example, two fixed electrode portions 39c are provided. One fixed electrode portion 391 faces the first beam portion 35 a of the support portion 35. The other fixed electrode portion 392 faces the first beam portion 35 b of the support portion 35. More specifically, in plan view, the fixed electrode portion 391 is between the fixed electrode portion 39a disposed on the most −X axis side among the plurality of fixed electrode portions 39a and 39b and the first beam portion 35a. The fixed electrode portion 392 is disposed between the fixed electrode portion 39b that is disposed and disposed on the most + X axis side among the plurality of fixed electrode portions 39a and 39b, and the first beam portion 35b. The plurality of fixed electrode portions 39a and 39b are provided between the fixed electrode portions 391 and 392.
物理量センサー200では、第1延出部35aと固定電極部391との間の静電容量を測定し、さらに、第1梁部35bと固定電極部392との間の静電容量を測定することができる。そして、第1梁部35aと固定電極部391との間の静電容量、および第1延出部35bと固定電極部391との間の静電容量に基づいて、物理量(加速度)を検出することができる。すなわち、第1延出部35a,35bは、可動電極部38として機能することができ、支持部35は、電極部35a,35bを有することができる。 The physical quantity sensor 200 measures the electrostatic capacitance between the first extension portion 35a and the fixed electrode portion 391, and further measures the electrostatic capacitance between the first beam portion 35b and the fixed electrode portion 392. Can do. A physical quantity (acceleration) is detected based on the capacitance between the first beam portion 35a and the fixed electrode portion 391 and the capacitance between the first extension portion 35b and the fixed electrode portion 391. be able to. That is, the first extending portions 35a and 35b can function as the movable electrode portion 38, and the support portion 35 can include the electrode portions 35a and 35b.
物理量センサー200によれば、支持部35は、電極部35a,35bを有し(可動電極部38の機能を備え)、基板10には、第1梁部35a,35bと対向している固定電極部391,392が固定されている。そのため、物理量センサー200では、例えば、物理量センサー100に比べて、高い感度を有することができる。 According to the physical quantity sensor 200, the support portion 35 has electrode portions 35a and 35b (having the function of the movable electrode portion 38), and the substrate 10 has a fixed electrode facing the first beam portions 35a and 35b. The parts 391 and 392 are fixed. Therefore, the physical quantity sensor 200 can have higher sensitivity than the physical quantity sensor 100, for example.
さらに、物理量センサー200では、固定電極部391,392を有しているため、第1梁部35aと固定電極部39aとの間の不要な静電容量、および第1梁部35bと固定電極部39bとの間の不要な静電容量をほぼ無くすことができる。そのため、第1梁部35aと固定電極部39aとの間の距離、および第1梁部35bと固定電極部39bとの間の距離を小さくすることができる。したがって、物理量センサー200では、小型化を図ることができる。 Further, since the physical quantity sensor 200 includes the fixed electrode portions 391 and 392, unnecessary capacitance between the first beam portion 35a and the fixed electrode portion 39a, and the first beam portion 35b and the fixed electrode portion are included. It is possible to eliminate unnecessary capacitance between 39b and 39b. Therefore, the distance between the first beam portion 35a and the fixed electrode portion 39a and the distance between the first beam portion 35b and the fixed electrode portion 39b can be reduced. Therefore, the physical quantity sensor 200 can be downsized.
3.2. 第2変形例
次に、本実施形態の第2変形例に係る物理量センサーについて、図面を参照しながら説明する。図6は、本実施形態の第2変形例に係る物理量センサー300を模式的に示す平面図である。なお、図6では、互いに直交する3つの軸として、X軸、Y軸、Z軸を図示している。以下、物理量センサー300において、上述した物理量センサー100,200の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
3.2. Second Modification Example Next, a physical quantity sensor according to a second modification example of the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a plan view schematically showing a physical quantity sensor 300 according to a second modification of the present embodiment. In FIG. 6, an X axis, a Y axis, and a Z axis are illustrated as three axes orthogonal to each other. Hereinafter, in the physical quantity sensor 300, members having the same functions as those of the constituent members of the physical quantity sensors 100 and 200 described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
物理量センサー100では、支持部35の第1梁部35a,35bは、可動電極部38の機能を備えておらず、さらに、バネ部36に隣り合って固定電極部39a,39bが設けられていた。これに対し、物理量センサー300では、図6に示すように、物理量センサー200と同様に、第1梁部35a,35bは、可動電極部38の機能を備えており、さらに、バネ部36に隣り合って可動電極部38(可動電極部38a)が設けられている。 In the physical quantity sensor 100, the first beam portions 35 a and 35 b of the support portion 35 do not have the function of the movable electrode portion 38, and the fixed electrode portions 39 a and 39 b are provided adjacent to the spring portion 36. . On the other hand, in the physical quantity sensor 300, as shown in FIG. 6, like the physical quantity sensor 200, the first beam portions 35a and 35b have the function of the movable electrode portion 38, and are further adjacent to the spring portion 36. Accordingly, a movable electrode portion 38 (movable electrode portion 38a) is provided.
可動電極部38aは、固定電極部39dと対向して設けられている。固定電極部39dは、固定電極部39a,39bよりもバネ部36側に設けられている。固定電極部39dは、基板10のポスト部18bに固定(接合)されている。固定電極部39dは、Y軸に沿って延出している。 The movable electrode portion 38a is provided to face the fixed electrode portion 39d. The fixed electrode portion 39d is provided closer to the spring portion 36 than the fixed electrode portions 39a and 39b. The fixed electrode portion 39d is fixed (bonded) to the post portion 18b of the substrate 10. The fixed electrode portion 39d extends along the Y axis.
可動電極部38aは、バネ部36と隣り合っている。すなわち、可動電極部38aとバネ部36との間には、固定電極部39a,39b,39dは設けられていない。可動電極部38aは、例えば、可動体34と同電位を有することができる。 The movable electrode portion 38 a is adjacent to the spring portion 36. That is, the fixed electrode portions 39a, 39b, and 39d are not provided between the movable electrode portion 38a and the spring portion 36. The movable electrode part 38a can have the same potential as the movable body 34, for example.
物理量センサー300では、可動電極部38aと固定電極部39dの間の静電容量を測定することができる。そして、可動電極部38aと固定電極部39dとの間の静電容量に基づいて、物理量(加速度)を検出することができる。 The physical quantity sensor 300 can measure the capacitance between the movable electrode portion 38a and the fixed electrode portion 39d. The physical quantity (acceleration) can be detected based on the capacitance between the movable electrode portion 38a and the fixed electrode portion 39d.
物理量センサー300によれば、固定電極部39a,39b,39dによってバネ部36に静電力が働くことを、可動電極部38aにより抑制できる。これにより、可動体34は、安定して動作することができる。また、物理量センサー300では、例えば、バネ部36と、固定電極部39a,39b,39dと、の間の距離を小さくすることができ、小型化を図ることができる。 According to the physical quantity sensor 300, the movable electrode part 38a can suppress the electrostatic force from acting on the spring part 36 by the fixed electrode parts 39a, 39b, and 39d. Thereby, the movable body 34 can operate stably. In the physical quantity sensor 300, for example, the distance between the spring portion 36 and the fixed electrode portions 39a, 39b, and 39d can be reduced, and the size can be reduced.
3.3. 第3変形例
次に、本実施形態の第3変形例に係る物理量センサーについて、図面を参照しながら説明する。図7は、本実施形態の第3変形例に係る物理量センサー400を模式的に示す平面図である。なお、図7では、互いに直交する3つの軸として、X軸、Y軸、Z軸を図示している。以下、物理量センサー400において、上述した物理量センサー100の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
3.3. Third Modification Next, a physical quantity sensor according to a third modification of the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a plan view schematically showing a physical quantity sensor 400 according to a third modification of the present embodiment. In FIG. 7, an X axis, a Y axis, and a Z axis are illustrated as three axes orthogonal to each other. Hereinafter, in the physical quantity sensor 400, members having the same functions as the constituent members of the physical quantity sensor 100 described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
物理量センサー100では、図1に示すように、可動電極部38の一方の端部のみが支持部35に接続されていた。これに対し、物理量センサー400では、図7に示すように、可動電極部38の両端部が支持部35に接続されている。より具体的には、可動電極部38の一方の端部は、支持部35の第2梁部35cに接続され、可動電極部38の他方の端部は、支持部35の第2梁部35dに接続されている。可動電極部38の両端部は、第2梁部同士に接続されているといえる。 In the physical quantity sensor 100, as shown in FIG. 1, only one end portion of the movable electrode portion 38 is connected to the support portion 35. On the other hand, in the physical quantity sensor 400, both end portions of the movable electrode portion 38 are connected to the support portion 35 as shown in FIG. More specifically, one end portion of the movable electrode portion 38 is connected to the second beam portion 35 c of the support portion 35, and the other end portion of the movable electrode portion 38 is connected to the second beam portion 35 d of the support portion 35. It is connected to the. It can be said that both end portions of the movable electrode portion 38 are connected to the second beam portions.
物理量センサー400によれば、物理量センサー100に比べて、高い剛性を有することができる。さらに、物理量センサー400によれば、物理量センサー100に比べて、可動電極部38の固定電極部39a,39bと対向する部分の面積を大きくすることができるので、感度を高めることができる。また、物理量センサー400によれば、小型化を図りつつ、物理量センサー100と同程度の感度を有することができる。 The physical quantity sensor 400 can have higher rigidity than the physical quantity sensor 100. Furthermore, according to the physical quantity sensor 400, compared to the physical quantity sensor 100, the area of the portion of the movable electrode portion 38 facing the fixed electrode portions 39a and 39b can be increased, so that the sensitivity can be increased. Further, the physical quantity sensor 400 can have the same sensitivity as the physical quantity sensor 100 while reducing the size.
なお、物理量センサー400は、図8に示すように、物理量センサー200と同様に、固定電極部39cを有し、支持部35の第1梁部35a,35bは、可動電極部38の機能を備えていてもよい。 As shown in FIG. 8, the physical quantity sensor 400 has a fixed electrode portion 39 c as in the physical quantity sensor 200, and the first beam portions 35 a and 35 b of the support portion 35 have the function of the movable electrode portion 38. It may be.
また、物理量センサー400は、図9に示すように、物量センサー300と同様に、さらに、バネ部36に隣り合って可動電極部38(可動電極部38a)が設けられていてもよい。 As shown in FIG. 9, the physical quantity sensor 400 may further include a movable electrode part 38 (movable electrode part 38 a) adjacent to the spring part 36, similarly to the physical quantity sensor 300.
4. 電子機器
次に、本実施形態に係る電子機器について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係る電子機器は、本発明に係る物理量センサーを含む。以下では、本発明に係る物理量センサーとして、物理量センサー100を含む電子機器について、説明する。
4). Next, an electronic device according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. The electronic device according to the present embodiment includes the physical quantity sensor according to the present invention. Hereinafter, an electronic apparatus including the physical quantity sensor 100 will be described as the physical quantity sensor according to the present invention.
図10は、本実施形態に係る電子機器として、モバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピューター1100を模式的に示す斜視図である。 FIG. 10 is a perspective view schematically showing a mobile (or notebook) personal computer 1100 as the electronic apparatus according to the present embodiment.
図10に示すように、パーソナルコンピューター1100は、キーボード1102を備えた本体部1104と、表示部1108を有する表示ユニット1106と、により構成され、表示ユニット1106は、本体部1104に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。 As shown in FIG. 10, the personal computer 1100 includes a main body portion 1104 having a keyboard 1102 and a display unit 1106 having a display portion 1108. The display unit 1106 has a hinge structure portion with respect to the main body portion 1104. It is supported so that rotation is possible.
このようなパーソナルコンピューター1100には、物理量センサー100が内蔵されている。 Such a personal computer 1100 incorporates a physical quantity sensor 100.
図11は、本実施形態に係る電子機器として、携帯電話機(PHSも含む)1200を模式的に示す斜視図である。 FIG. 11 is a perspective view schematically showing a mobile phone (including PHS) 1200 as an electronic apparatus according to the present embodiment.
図11に示すように、携帯電話機1200は、複数の操作ボタン1202、受話口1204および送話口1206を備え、操作ボタン1202と受話口1204との間には、表示部1208が配置されている。 As shown in FIG. 11, the cellular phone 1200 includes a plurality of operation buttons 1202, an earpiece 1204, and a mouthpiece 1206, and a display unit 1208 is disposed between the operation buttons 1202 and the earpiece 1204. .
このような携帯電話機1200には、物理量センサー100が内蔵されている。 Such a cellular phone 1200 incorporates a physical quantity sensor 100.
図12は、本実施形態に係る電子機器として、デジタルスチルカメラ1300を模式的に示す斜視図である。なお、図12には、外部機器との接続についても簡易的に示している。 FIG. 12 is a perspective view schematically showing a digital still camera 1300 as the electronic apparatus according to the present embodiment. In addition, in FIG. 12, the connection with an external apparatus is also shown simply.
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、デジタルスチルカメラ1300は、被写体の光像をCCD(Charge Coupled Device)などの撮像素子により光電変換して撮像信号(画像信号)を生成する。 Here, an ordinary camera sensitizes a silver halide photographic film with a light image of a subject, whereas a digital still camera 1300 photoelectrically converts a light image of a subject with an image sensor such as a CCD (Charge Coupled Device). An imaging signal (image signal) is generated.
デジタルスチルカメラ1300におけるケース(ボディー)1302の背面には、表示部1310が設けられ、CCDによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部1310は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。 A display unit 1310 is provided on the back of a case (body) 1302 in the digital still camera 1300, and is configured to display based on an imaging signal from the CCD. The display unit 1310 displays an object as an electronic image. Functions as a viewfinder.
また、ケース1302の正面側(図中裏面側)には、光学レンズ(撮像光学系)やCCDなどを含む受光ユニット1304が設けられている。 A light receiving unit 1304 including an optical lens (imaging optical system), a CCD, and the like is provided on the front side (the back side in the drawing) of the case 1302.
撮影者が表示部1310に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン1306を押下すると、その時点におけるCCDの撮像信号が、メモリー1308に転送・格納される。 When the photographer confirms the subject image displayed on the display unit 1310 and presses the shutter button 1306, the CCD image pickup signal at that time is transferred and stored in the memory 1308.
また、このデジタルスチルカメラ1300においては、ケース1302の側面に、ビデオ信号出力端子1312と、データ通信用の入出力端子1314とが設けられている。そして、ビデオ信号出力端子1312には、テレビモニター1430が、データ通信用の入出力端子1314には、パーソナルコンピューター1440が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー1308に格納された撮像信号が、テレビモニター1430や、パーソナルコンピューター1440に出力される構成になっている。 In the digital still camera 1300, a video signal output terminal 1312 and an input / output terminal 1314 for data communication are provided on the side surface of the case 1302. A television monitor 1430 is connected to the video signal output terminal 1312 and a personal computer 1440 is connected to the input / output terminal 1314 for data communication, if necessary. Further, the imaging signal stored in the memory 1308 is output to the television monitor 1430 or the personal computer 1440 by a predetermined operation.
このようなデジタルスチルカメラ1300には、物理量センサー100が内蔵されている。 Such a digital still camera 1300 incorporates a physical quantity sensor 100.
以上のような電子機器1100,1200,1300は、可動体34に応力が生じること抑制できる物理量センサー100を有することができる。 The electronic devices 1100, 1200, and 1300 as described above can include the physical quantity sensor 100 that can suppress the generation of stress in the movable body 34.
なお、上記物理量センサー100を備えた電子機器は、図10に示すパーソナルコンピューター(モバイル型パーソナルコンピューター)、図11に示す携帯電話機、図12に示すデジタルスチルカメラの他にも、例えば、インクジェット式吐出装置(例えばインクジェットプリンター)、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、各種ナビゲーション装置、ページャー、電子手帳(通信機能付も含む)、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、POS端末、医療機器(例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡)、魚群探知機、各種測定機器、計器類(例えば、車両、航空機、ロケット、船舶の計器類)、ロボットや人体などの姿勢制御、フライトシミュレーターなどに適用することができる。 In addition to the personal computer (mobile personal computer) shown in FIG. 10, the mobile phone shown in FIG. 11, and the digital still camera shown in FIG. Devices (for example, inkjet printers), laptop personal computers, televisions, video cameras, video tape recorders, various navigation devices, pagers, electronic notebooks (including those with communication functions), electronic dictionaries, calculators, electronic game machines, word processors, work Station, video phone, security TV monitor, electronic binoculars, POS terminal, medical equipment (eg electronic thermometer, blood pressure monitor, blood glucose meter, electrocardiogram measuring device, ultrasonic diagnostic device, electronic endoscope), fish detector, various measurements Equipment, instruments ( In example, vehicle, aircraft, rockets, gauges of a ship), attitude control such as a robot or a human body, can be applied to a flight simulator.
上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。 The above-described embodiments and modifications are merely examples, and the present invention is not limited to these. For example, it is possible to appropriately combine each embodiment and each modification.
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。 The present invention includes configurations that are substantially the same as the configurations described in the embodiments (for example, configurations that have the same functions, methods, and results, or configurations that have the same objects and effects). In addition, the invention includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. In addition, the invention includes a configuration that achieves the same effect as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object. Further, the invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.
10…基板、12…第1面、14…第2面、16…凹部、18a,18b…ポスト部、20…蓋体、22…キャビティー、30…機能素子、31…構造体、32…固定部、34…可動体、35…支持部、35a…第1梁部、35b…第1梁部、35c…第2梁部、35d…第2梁部、36…バネ部、36a…第1延出部、36b…第2延出部、36c…第3延出部、36d…第4延出部、38,38a…可動電極部、39a,39b,39c,39d…固定電極部、40…幅広部、100,200,300,400…物理量センサー、391…固定電極部、392…固定電極部、1100…パーソナルコンピューター、1102…キーボード、1104…本体部、1106…表示ユニット、1108…表示部、1200…携帯電話機、1202…操作ボタン、1204…受話口、1206…送話口、1208…表示部、1300…デジタルスチルカメラ、1302…ケース、1304…ユニット、1306…シャッターボタン、1308…メモリー、1310…表示部、1312…ビデオ信号出力端子、1314…入出力端子、1430…テレビモニター、1440…パーソナルコンピューター DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Board | substrate, 12 ... 1st surface, 14 ... 2nd surface, 16 ... Recessed part, 18a, 18b ... Post part, 20 ... Lid body, 22 ... Cavity, 30 ... Functional element, 31 ... Structure, 32 ... Fixed 34, movable body, 35 ... support part, 35a ... first beam part, 35b ... first beam part, 35c ... second beam part, 35d ... second beam part, 36 ... spring part, 36a ... first extension Projection part, 36b ... 2nd extension part, 36c ... 3rd extension part, 36d ... 4th extension part, 38, 38a ... Movable electrode part, 39a, 39b, 39c, 39d ... Fixed electrode part, 40 ... Wide Part, 100, 200, 300, 400 ... physical quantity sensor, 391 ... fixed electrode part, 392 ... fixed electrode part, 1100 ... personal computer, 1102 ... keyboard, 1104 ... main body part, 1106 ... display unit, 1108 ... display part, 1200 ... mobile phone, 120 ... operation buttons, 1204 ... earpiece, 1206 ... mouthpiece, 1208 ... display unit, 1300 ... digital still camera, 1302 ... case, 1304 ... unit, 1306 ... shutter button, 1308 ... memory, 1310 ... display unit, 1312 ... Video signal output terminal, 1314 ... I / O terminal, 1430 ... TV monitor, 1440 ... Personal computer
Claims (8)
前記基板に固定されている固定部および固定電極部と、
平面視において前記固定部の周りに設けられている支持部、前記支持部に支持され第1軸に沿って延出し前記固定電極部に対向して配置されている可動電極部、および前記固定部と前記支持部とを連結しているバネ部を備え、前記第1軸と交差する第2軸に沿って変位可能な可動体と、
を含み、
前記支持部は、前記第1軸に沿って延出する第1梁部と、前記第2軸に沿って延出する第2梁部とを備えている、物理量センサー。 A substrate,
A fixed portion and a fixed electrode portion fixed to the substrate;
A support portion provided around the fixed portion in plan view, a movable electrode portion supported by the support portion and extending along a first axis and disposed to face the fixed electrode portion, and the fixed portion And a movable part that is displaceable along a second axis that intersects the first axis,
Including
The said support part is a physical quantity sensor provided with the 1st beam part extended along the said 1st axis | shaft, and the 2nd beam part extended along the said 2nd axis | shaft.
前記固定部は、平面視において、前記固定部および前記可動体を含んで構成されている構造体の重心と重なって設けられている、物理量センサー。 In claim 1,
The fixed part is a physical quantity sensor provided in a plan view so as to overlap with the center of gravity of a structure including the fixed part and the movable body.
前記第1梁部は前記可動電極部の機能を備え、
前記基板には、前記第1梁部と対向して前記固定電極部が設けられている、物理量センサー。 In claim 1 or 2,
The first beam portion has a function of the movable electrode portion,
The physical quantity sensor, wherein the substrate is provided with the fixed electrode portion so as to face the first beam portion.
前記バネ部に隣り合って、前記可動電極部が設けられている、物理量センサー。 In any one of Claims 1 thru | or 3,
A physical quantity sensor, wherein the movable electrode part is provided adjacent to the spring part.
前記第2梁部は、前記第2軸に沿って1対設けられ、
前記可動電極部は、前記第2梁部の各々から前記第1軸に沿って延出している、物理量センサー。 In any one of Claims 1 thru | or 4,
A pair of the second beam portions is provided along the second axis;
The movable electrode unit is a physical quantity sensor that extends from each of the second beam units along the first axis.
前記第2梁部は、前記第2軸に沿って1対設けられ、
前記可動電極部の両端部は、前記第2梁部同士に接続されている、物理量センサー。 In any one of Claims 1 thru | or 4,
A pair of the second beam portions is provided along the second axis;
Both end portions of the movable electrode portion are physical quantity sensors connected to the second beam portions.
1つの前記固定電極部に対し、少なくとも2つの前記可動電極部が対向している、物理量センサー。 In claim 5 or 6,
A physical quantity sensor in which at least two movable electrode portions are opposed to one fixed electrode portion.
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